Инновационный подход ПНИПУ к изучению регенерации и онкологии
Фото: gazeta.ru
Специалисты Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) совершили важный научный прорыв, разработав уникальную математическую модель для точного прогноза перестройки клеток эпителиальных тканей после травм и при развитии раковых заболеваний. Это выдающееся достижение открывает новые, оптимистичные перспективы в диагностике, лечении и контроле процессов заживления и метастазирования.
Эпителиальная ткань играет ключевую роль в регенерации человеческого организма. Её уникальное свойство — переупаковка — заключается в динамическом изменении формы и расположения клеток, одновременно сохраняя их тесную связь между собой. Благодаря этому механизму ткани способны быстро восстанавливаться после повреждений. Однако при онкологических патологиях согласованная работа клеток нарушается: запускается неконтролируемое деление, а метастазы распространяются по организму. Всё это делает изучение механизмов работы эпителиальных клеток одной из самых актуальных задач современной медицинской науки.
Согласно статистике Всемирной организации здравоохранения, за 2022 год в мире было зарегистрировано порядка 20 миллионов новых заболеваний онкологией. По прогнозам экспертов, к 2050 году эта цифра может вырасти до впечатляющих 35 миллионов. Решение комплексных задач в этой области приобретает глобальное значение, и российские учёные демонстрируют эффективный вклад на пути к улучшению качества жизни миллионов людей.
Математическая модель нового поколения: точность и универсальность
Главным отличием инновационной разработки ПНИПУ стал интегрированный подход: при построении математической модели учитываются изменения формы клеток, химические сигналы между ними, а также морфологические особенности разных типов тканей. Новая система базируется на усовершенствованной так называемой вершинной модели, в рамках которой каждая клетка представлена в виде многоугольної структуры, реагирующей одновременно на механические и химические воздействия окружающей среды.
Существенным достижением стало выделение оптимального значения параметра интеркаляции (dint = 0,40), при котором поведение тканевых структур максимально устойчиво и напоминает регенерацию в здоровом организме. Такой уровень детализации позволяет значительно повысить точность прогнозов при различных сценариях — будь то восстановление после хирургических вмешательств, вживление биосовместимых протезов или же рост опухолевых очагов.
Реализация этой математической модели в виде программного продукта уже прошла успешную апробацию на клинических данных, показав высокую эффективность. Полученные результаты позволяют предсказывать реакции эпителиальных клеток с учётом индивидуальных особенностей пациента, что придаёт всем этапам медицинского вмешательства индивидуализированный, более безопасный и успешный характер. Такой подход способен существенно снизить риск осложнений, ускорить восстановление и улучшить прогноз при онкологических заболеваниях.
Достижения и будущее: российская наука во главе биомедицинских инноваций
Работа коллектива ПНИПУ подтверждает: российская наука способна определять новые мировые стандарты в области биомедицинских исследований. Их подход позволяет врачам и исследователям более точно предсказывать поведение клеток, что важно для терапии ран, предупреждения рецидивов и борьбы с раком. Внедрение подобных инструментов в клиническую практику открывает перед специалистами дополнительные возможности для индивидуального подхода к каждому пациенту и способствует развитию профилактической медицины.
Современные исследования, поддерживаемые ПНИПУ, находят поддержку и в международном медицинском сообществе, включая Всемирную организацию здравоохранения, что подтверждает значимость и перспективность подобных методов для снижения глобального бремени онкологических заболеваний. Эти инновационные разработки закладывают основу для будущих успехов в сфере ранней диагностики, целенаправленного лечения и эффективной профилактики. Будущее медицины становится ближе — благодаря совместной работе ученых, инженеров и врачей, вдохновленных идеей сохранить здоровье и качество жизни миллионов людей.
